Магний и его сплавы. Структура и свойства технического магния. Магниевые сплавы. Некоторые новые (нестандартные) магниевые сплавы, страница 2

 Марганец, присутствующий в большинстве сплавов, способ­ствует повышению не только прочности, но и коррозионной стойкости сплавов. Для уменьшения окисляемости сплавов в не­которых случаях вводятся небольшие добавки бериллия (0,005-0,02%). Последний образует на поверхности металла прочную и__плотную окисную пленку, предохраняющую от окисления в жидком и твердом состояниях. Введение бериллия в больших количествах нежелательно, так как это приводит к укрупнению зерна в отливках.

Подобное же защитное действие оказывают небольшие добав­ки кальция. Кальций снижает окисляемость магниевых спла­вов, уменьшает макрорыхлоту в отливках, является хорошим раскислителем и дегазатором. Отливки из магниевых сплавов, содержащие до 0,2% кальция, имеют чистую поверхность, меньше содержат окислов, нитридов и т. д.

Как литейные материалы магниевые сплавы во многих от­ношениях уступают алюминиевым сплавам, так как они тре­буют специальных условий плавки и литья.

Плавка магниевых сплавов производится в железных тиг­лях. Ввиду возгораемости магния вблизи температуры его плавления, плавка производится при обязательной защите по­кровным легкоплавким флюсом.

При разливке металла в формы его струя посыпается серой. Образующийся при этом сернистый газ защищает металл от возгорания. Применяется также защита непосредственно сер­нистым газом.

При литье в земляные формы в состав формовочной земли вводятся специальные присадки (обычно присадка, состоящая из фтористых солей аммония или аммонийные комплексные соли фтороводородной и борной кислот и др.), которые предо­храняют от окисления поверхность получаемых отливок.

Наконец, для получения качественных отливок и их высо­ких механических свойств магниевые сплавы требуют больше­го перегрева и более высокой температуры литья.

Наилучшую жидкотекучесть и механическую прочность сплавы имеют при перегреве их до 850—900° при температуре литья 800—850°.

Механические свойства магниевых сплавов зависят также от размера зерна. Чем меньше зерно, тем прочнее сплав. Для получения мелкозернистой структуры применяют различные спо­собы обработки расплава, которые известны под общим назва­нием модифицирования.

Модифицирование производится либо путем перегрева спла­вов перед разливкой до 850—900°, либо добавлением к ним в небольших количествах (до 1 % от веса шихты) различных спе­циальных присадок — модификаторов (мел, магнезит, хлорное железо и т. д.). Таким путем удается получить в отливках достаточно мелкое зерно (приблизительно 50—60 зерен на 1 мм²). В некоторые сплавы для этих целей вводят небольшие присадки циркония (до 0,6—0,8%).

Литые детали и изделия из магниевых сплавов обычно под­вергаются термической обработке. Режимы термической об­работки указаны в табл. 35.

Литейные магниевые сплавы в зависимости от их состава можно условно разделить на три основные группы:

I группа — сплавы системы Mg — Si (МЛ 1);

II группа — сплавы системы Mg — Мп   (МЛ2);

III группа — сплавы    системы    Mg — А1 — Zn   (МЛЗ,  МЛ4,
МЛ5, МЛ6, МЛ7);

IV     группа — сплавы с редкими металлами (МЛ11 и др.).
Ниже рассматриваются структура и свойства сплавов по от­дельным  группам.

Сплавы магния с кремнием (МЛ1)

Взаимодействие магния с кремнием при сплавлении опреде­ляется диаграммой состояния, данной на рис. 103.

Сплав МЛ-1  (1—1,5% Si, остальное Mg) по своему  составу лежит вблизи эвтектической точки. Структура сплава показана на рис. 125 атласа.

При избытке кремния  (свыше эвтектической концентрации) фаза Mg2Si кристаллизуется первично, в форме крупных скоп­лений.  Игольчатая эвтектика  ά+Mg2Si подобно эвтектике  в силуминах, имеет повышенную хрупкость, что в основном и опре­деляет низкие механические свойства сплава.

Механические свойства сплавов зависят от содержания крем­ния. Максимум прочности (16—17 кг/мм²) отвечает содержа­нию 1—1,5% Si, в соответствии с чем и сделан выбор приме­няемых сплавов.

Средние показатели механических свойств сплава МЛ1 при­ведены в табл. 29—32.

Сплав МЛ1 имеет хорошие литейные свойства и в оксиди­рованном состоянии удовлетворительную коррозионную стой­кость. Термической обработкой не упрочняется.

Сплавы магния с марганцем  (МЛ2)